Vitalik RISC-V 提案遭打臉！Arbitrum：以太坊 L1 應選 WASM

以太坊 Layer 2 Arbitrum 的核心開發者 Offchain Labs 對 Vitalik Buterin 將以太坊執行層過渡到 RISC-V 的提議提出了質疑，並於 11 月 20 日在 Ethereum Research 發表詳細技術文章，認為 WebAssembly（WASM）具有更優越的長期優勢。

Vitalik 的 RISC-V 提案：降低 ZK 證明成本 100 倍

（來源：Ethereum Magicians）

以太坊聯合創始人 Buterin 曾在 4 月發表於 Ethereum Magicians 的一篇文章中提出，用開源的 RISC-V（發音為「risk-five」）指令集架構（ISA）替換以太坊虛擬機的字節碼。他認為這種改變在某些情況下可以將零知識證明成本降低多達 100 倍。

RISC-V 是一個開源的精簡指令集架構，最初由加州大學柏克萊分校開發。與封閉的商業架構（如 ARM 或 x86）不同，RISC-V 的開源特性使其成為去中心化系統的理想選擇。在零知識證明領域，RISC-V 的簡潔性使得證明電路更容易構建和優化，這正是 Vitalik 看好它的主要原因。

100 倍的成本降低是極具吸引力的數字。當前以太坊 L1 的高 gas 費用一直是限制其大規模應用的瓶頸之一，而零知識證明作為擴容方案的核心技術，其計算成本直接影響 Layer 2 的經濟性。若能將證明成本降低 100 倍，將使得更多應用場景在經濟上變得可行。

然而，Offchain Labs 的研究人員質疑這個提案的隱含假設。他們寫道：「我們支持這些目標，但對 Vitalik 的隱含假設表示質疑，即一個 ISA 可以最好地同時服務於零知識證明和智能合約交付。」這個質疑直指問題的核心：優化證明效率和優化合約交付是否應該使用同一套架構？

交付 ISA 與證明 ISA：分離才是最優解

（來源：Ethereum Research）

該團隊的核心論點在於區分「交付指令集架構」（dISA，用於將合約上傳到鏈上的格式）和「證明指令集架構」（pISA，ZK 虛擬機器使用的格式）。他們認為，這兩者不必相同。這個觀點挑戰了以太坊技術路線圖中的一個基本假設。

Offchain Labs 已經建立了一個原型來證明這個概念：Arbitrum 區塊（包括基於 WASM 的 Stylus 智能合約）透過先將 WASM 編譯為 RISC-V，然後證明 RISC-V 執行來獲得零知識證明。這個實踐證明了分離架構的可行性。貼文寫道：「如今，我們可以在以 WASM 為 dISA 的區塊鏈中，透過使用基於 RISC-V 的 ZK-VM 作為後端，對現實世界的區塊進行 ZK 證明。」

這種分離架構的優勢在於靈活性。交付 ISA 需要優先考慮開發者體驗、工具生態系統、類型安全和可維護性；而證明 ISA 則需要優先考慮證明電路的簡潔性和計算效率。這兩個目標並不總是一致，甚至可能相互衝突。通過分離兩者，可以分別優化,而不需要在兩者之間做出妥協。

Offchain Labs 的原型展示了這種架構的實際運作。開發者可以用熟悉的語言（如 Rust、C++）編寫智能合約，編譯為 WASM 格式上傳到鏈上。當需要生成零知識證明時，WASM 代碼被即時編譯為 RISC-V，然後在 RISC-V 的 ZK-VM 中執行並生成證明。這種方式既保留了 WASM 的開發者友好性，又利用了 RISC-V 在證明生成上的優勢。

分離架構的三大優勢

靈活性：可以根據證明技術的進化隨時更換 pISA，而不影響鏈上已部署的合約

最佳化：dISA 和 pISA 分別針對各自的需求進行優化，無需妥協

未來適應性：當更好的證明技術出現時，無需對以太坊 L1 進行硬分叉

RISC-V 可能無法保持最佳狀態

團隊質疑 RISC-V 是否代表了零知識證明虛擬機器（ZK-VM）演進的終點，並指出證明機制正在快速變化。近期從 32 位元 RISC-V 實現向 64 位元 RISC-V 實現的轉變凸顯了這種不確定性。這個轉變本身就說明了 RISC-V 標準並非固定不變，而是持續演進的。

他們警告說，將 RISC-V 固定在 L1 上可能會使以太坊鎖定在特定的證明技術中，而此時更好的替代方案正在出現。像 Ligero 的 Ligetron 這樣的基於 WASM 的 ZK-VM 已經展現出硬體導向型指令集架構（ISA）可能無法匹敵的優勢。Ligetron 利用了 WASM 的結構化特性，在某些證明場景中實現了比 RISC-V 更高的效率。

與此同時，ZK 證明成本已暴跌至每個以太坊區塊約 0.025 美元，並且還在持續下降。這個數據改變了優化的經濟學邏輯。研究人員認為，僅僅為了提高證明效率而進行優化已不再那麼重要。他們寫道：「即使 L1 認證需要每個區塊進行多次 ZK 證明，與區塊建造者可以從區塊中獲得的 gas 費和 MEV 相比，這部分成本也微不足道。」

這個論點具有重要的戰略意義。當證明成本已經低到可以忽略的程度時，繼續在證明效率上優化的邊際收益很小，而為此犧牲開發者體驗和生態系統成熟度的代價卻很大。以太坊 L1 的選擇應該考慮長期的生態系統健康，而不僅僅是短期的技術指標。

從歷史角度看，加密技術的進化速度極快。10 年前主流的密碼學方案今天可能已經被淘汰，ZK 證明技術同樣處於快速演進中。SNARKs、STARKs、Bulletproofs、Plonk 等不同的證明系統各有優劣，未來可能還會出現更優秀的方案。若以太坊 L1 過早鎖定在特定的證明友好架構上，可能會錯失未來更好的技術選擇。

WASM 的結構化優勢與成熟生態系統

團隊強調了 WASM 的結構化設計，這種設計使得程式碼的修改和最佳化更加便捷，而不會破壞現有合約。WASM 的模塊化結構允許對代碼的特定部分進行升級或優化，而其他部分保持不變。這種特性在智能合約領域極為寶貴，因為合約一旦部署通常不可更改，但周邊的執行環境和優化工具可以持續改進。

此外，WASM 在常用硬體上也能高效運行，而大多數以太坊節點並不運行 RISC-V CPU，需要模擬。這個實際問題往往被理論討論忽略。以太坊的去中心化依賴於大量節點的參與，這些節點運行在各種硬體平台上，從高性能服務器到普通個人電腦。WASM 能夠在 x86、ARM 等主流架構上高效執行，而 RISC-V 則需要額外的模擬層，這會增加計算開銷和複雜度。

WASM 的驗證功能可確保類型安全並防止漏洞，而其成熟的工具生態系統已在數十億個執行環境中經過實戰檢驗。WASM 最初是為 Web 瀏覽器設計的，目前幾乎所有主流瀏覽器都內建 WASM 支持。這意味著有數十億台設備在日常使用中驗證著 WASM 的安全性和可靠性。

研究人員寫道：「我們認為 WASM 可以成為智能合約的一種互聯網協議，作為智能合約編寫所使用的各種源語言與用於執行和驗證智能合約的各種後端之間的理想中間層。」這個願景將 WASM 定位為區塊鏈世界的「通用語言」，類似於 HTTP 在互聯網中的地位。